Processo di funzionamento di una torre di raffreddamento a circuito chiuso a flusso incrociato

Un flusso incrociatotorre di raffreddamento a circuito chiusoè un'apparecchiatura di raffreddamento industriale altamente efficiente e-a risparmio energetico. Il termine "flusso incrociato" deriva dall'intersezione perpendicolare delle direzioni del flusso di aria e acqua nebulizzata nella sezione della batteria. Il suo principio di funzionamento principale prevede l'utilizzo del raffreddamento evaporativo dell'acqua nebulizzata per rimuovere il calore dal fluido di processo all'interno della batteria sigillata, mentre la sua esclusiva organizzazione del flusso d'aria riduce il consumo energetico operativo. L’intero processo può essere suddiviso nei seguenti passaggi chiave:

1. Ingresso fluido ad alta-temperatura e circolazione chiusa

Il fluido di processo ad alta-temperatura che richiede raffreddamento (ad esempio acqua addolcita, olio lubrificante, olio idraulico) assorbe il calore dalle apparecchiature della linea di produzione. Viene quindi azionato da una pompa di circolazione attraverso tubi fino all'ingresso delbobina sigillatasituato nella parte superiore dila torre di raffreddamento. Questo fluido rimane interamente racchiuso all'interno della bobina durante l'intero processo, garantendo l'assenza di contatto con l'ambiente esterno e mantenendo così la sua purezza senza evaporazione, contaminazione o perdita.

2. Attivazione e distribuzione del sistema di nebulizzazione dell'acqua

Spruzzare acqua dalcoppaalla base della torre viene aspirata e pressurizzata dalpompa a spruzzo. Viene quindi trasportato tramite tubi alsistema di distribuzione dello spraysopra la bobina. Questo sistema utilizza una serie di ugelli per distribuire uniformemente l'acqua verticalmente verso il basso, coprendo completamente la superficie esterna dei fasci di bobine e formando un sottile film d'acqua a flusso continuo

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3. Presa d'aria orizzontale e organizzazione del flusso d'aria

ILventilatore a tiraggio indottosituato nella parte superiore della torre inizia a creare un'aspirazione. Viene aspirata l'aria di raffreddamento ambienteorizzontalmentee naturalmente nella torre attraverso il grandeferitoie di ingresso dell'ariaSUentrambi i latidella struttura della torre (da qui il nome "crossflow", che significa che l'aria scorre orizzontalmente). Le alette aiutano a prevenire gli spruzzi d'acqua-e a garantire una distribuzione uniforme dell'aria. Una volta all'interno, l'aria scorre orizzontalmente attraverso la zona di riempimento e la cortina d'acqua di spruzzo all'esterno delle batterie senza necessità di cambiare direzione.

4. Scambio di calore e massa a flusso incrociato (processo principale)

Questa è la fase critica del trasferimento di calore, che avviene sulla superficie esterna della bobina:

Trasferimento di calore sensibile:

Il calore del fluido ad alta-temperatura all'interno della serpentina viene trasferito attraverso le pareti del tubo metallico al film d'acqua esterno, aumentandone la temperatura.

Scambio termico latente (effetto dominante):

Entra l'aria che si muove orizzontalmentecontatto incrociato-perpendicolarecon la cortina d'acqua di spruzzo che cade verticalmente e il velo d'acqua che ricopre la batteria. Grazie all'ampia area di contatto e al tempo di contatto prolungato, una parte dell'acqua evapora rapidamente, assorbendo una quantità significativa di calore latente di vaporizzazione, rimuovendo così efficacemente il calore dal film d'acqua e dalla bobina stessa. Questo processo è la forza trainante principale del raffreddamento.

5. Uscita e ricircolo del fluido raffreddato

Dopo lo scambio termico all'interno della batteria, il calore viene rimosso dal fluido di processoe la sua temperatura scende al valore impostato. Il fluido raffreddato esce quindi attraverso l'uscita della bobina e ritorna all'apparecchiatura front-che richiede raffreddamento, completando un ciclo di raffreddamento a circuito chiuso.

6. Scarico dell'aria umida ed eliminazione delle derive

L'aria, dopo aver assorbito calore e umidità, diventa aria calda e umida. Continua a muoversi verso l'alto sotto l'aspirazione della ventola superiore. Prima di essere scaricata dalla torre, l'aria deve passare attraverso aeliminatore di gocce(o separatore di gocce). L'eliminatore di gocce utilizza deflettori per creare un percorso labirintico-, cambiando la direzione dell'aria e intercettando la stragrande maggioranza delle goccioline d'acqua trascinate, che poi ricadono nella coppa, riducendo significativamente la perdita di acqua dovuta alla deriva. Infine l'aria umida, relativamente più secca, viene espulsa dalla torre tramite il ventilatore.

7.Ricircolo dell'acqua nebulizzata e gestione dell'acqua

L'acqua spruzzata cade e si raccoglie nel pozzetto inferiore. A causa dell'evaporazione e della deriva minima durante il funzionamento, il livello dell'acqua diminuisce. UNvalvola di trucco automatica, controllato da Avalvola a galleggiante, ripristina prontamente l'acqua dolce (normalmente acqua addolcita). Allo stesso tempo, una valvola di spurgo automatica-si apre periodicamente per scaricare una porzione di acqua concentrata ricca di minerali, controllando la qualità dell'acqua per prevenire incrostazioni e intasamenti, garantendo così un funzionamento efficiente a lungo termine. L'acqua nella coppa viene ricircolata dalla pompa al sistema di spruzzatura, formando un ciclo continuo.

Riepilogo dei principali vantaggi:
Il design a flusso incrociato, caratterizzato da flusso d'aria orizzontale e bassa resistenza dell'aria, richiede una potenza della ventola significativamente inferiore rispetto ai design a controflusso, con conseguente minore consumo energetico operativo. Richiede inoltre una prevalenza della pompa inferiore. L'ampia area di presa d'aria su entrambi i lati garantisce un ampio volume d'aria e in genere consente un funzionamento più silenzioso. Combina perfettamente i vantaggi del raffreddamento ad aria e del raffreddamento evaporativo, fornendo una soluzione di raffreddamento pulito efficiente e affidabile per applicazioni industriali sensibili al consumo di energia e allo spazio.

 

 

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